Katholieke Encyclopaedie

Uitgeverij Joost van den Vondel (1933-1939)

Gepubliceerd op 18-04-2019

Breukhypothesen

betekenis & definitie

Breukhypothesen - zijn hypothesen, die aangeven door welke factoren de belastingsgrens van een constructie beheerscht zou worden. Bij evenredige vergrooting van de belasting van een bepaald constructiedeel wordt aan de bruikbaarheid er van een uiterste grens gesteld door het optreden van een breuk.

Het ligt dus voor de hand de verschijnselen te bestudeeren, waaronder bij eenig materiaal breuk kan optreden. Alle breukhypothesen gaan uit van de veronderstelling, dat de in een bepaald punt optredende breuk afhankelijk moet worden gesteld van den in dat punt op het oogenblik van breuk aanwezigen spanningstoestand. Aangezien de voor sterkteberekeningen eenig bruikbare elasticiteitsformules die zijn, welke op de Wet van Hooke steunen, zou het wenschelijk geweest zijn, dat men er naar gestreefd had, hetzij op hypothetiseren, hetzij op experimenteelen grondslag, al de grensspanningstoestanden te bepalen, waarbij het materiaal juist ophoudt de Wet van Hooke te volgen. Een constructie zou dan betrouwbaar zijn, wanneer bij de voorgeschreven belasting in geen enkel punt één dezer grensspanningstoestanden zou optreden. Lamé geeft aan, dat de belastingsgrens van een constructie beheerscht zou worden door de grootste optredende normale spanning, daarbij aannemende, dat de constructie veilig was, indien in elk punt de optredende trek- of drukspanning kleiner bleef dan een bepaalde aan een trekproef ontleende max. toelaatbare spanning.

Omdat bijv. de ervaring leert, dat de grootste toe te laten alzijdige drukspanning veel grooter is dan de toe te laten eenzijdige drukspanning, is deze breuk-hypothese in vele gevallen ondoeltreffend. Volgens de breukhypothese van Coulomb is de grootst optredende schuifspanning maatgevend. Met behulp van spanningscirkels van Mohr is aan te toonen, dat dit niet juist kan zijn. Willekeurig groote hoofdspanningen zouden in eenig punt der constructie kunnen optreden, mits slechts het verschil van deze kleiner bleef dan 2 maal de toelaatbare schuifspanning. De breukhypothese van Poncelet acht de grensspanning dán bereikt, wanneer de specifieke rek in een bepaald punt een bepaalde grenswaarde Et overschrijdt.

Deze hypothese is gebaseerd op de gedachte, dat de belastingsgrens van een constructie beheerscht wordt door de evenredigheidsgrens van het materiaal en wordt tegenwoordig nog veelvuldig toegepast, alhoewel de overeenstemming met de werkelijkheid, vooral voor vloeiijzer, niet ideaal te noemen is. Mohr heeft in een artikel: „Welche Umstände bedingen die Elastizitätsgrenze und den Bruch eines Materials” den weg tot een doeltreffende oplossing van het vraagstuk gegeven. Hij ging daarbij uit van de veronderstelling, dat de bij eenig vlakte-element optredende breuk (resp. het over elkaar glijden van twee aangrenzende vlakte-elementen en het daarmede samenhangende overschrijden van de elasticiteitsgrens) afhankelijk gesteld moet worden van de op het element (resp. de elementen) werkende trek- en schuifspanningen σ en τ. Terwijl de hypothese van Coulomb-Mohr-Guest in ieder geval de voorkeur verdient boven die van Poncelet, staat zij weer achter bij de nieuwere veronderstellingen van Becker, Haigh, Huber en Schleicher, wat uit het proevenmateriaal der laatste jaren is gebleken. Voor practische berekeningen is de hypothese van Becker minder geschikt, zoodat die van Haigh en Huber in de practijk de meeste kans van toepassing zullen hebben. De breukhypothese van Lamé zal slechts bij zeer brosse materialen toepassing kunnen vinden.

Lit.: Mohr, Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure (1900, blz. 1524); Becker, 85e. Bulletin Engineering Experiment station University of Illinois (1916); Haigh, The strain-energy function and the elastic limit. in The Reports on the state of Science (1919); Schleicher, Zeitschrift für angewandte Mathematik u. Mechanik (1925); Biezeno, Breukhypothesen (Polytechn. Weekblad 1926, nrs. 1, 5, 11, 16, 23, 26).

v. Lammeren.

< >